2022长沙师大附中高二上学期期中考试化学试题含解析

湖南师大附中2021-2022学年度高二第一学期期中考试

化学

时量：75分钟  满分：100分

可能用到的相对原子质量：Zn~65

一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．下列属于离子化合物，且水溶液呈酸性的是（    ）

A． B．NaCl C． D．

2．实验室用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（    ）

A．对该反应体系适当加热  B．把稀硫酸改为98%浓硫酸

C．滴加少量溶液  D．把铁片研磨成铁粉

3．研究表明以为催化剂，在不同电解质溶液中可实现常温电催化合成氨，其反应历程与相对能量关系如图所示（*表示具有活性的分子）。下列说法不正确的是（    ）

A．两种电解质溶液环境下的焓变相同

B．在溶液中对的活化效果好

C．的氢化是键断裂与N-H键形成的过程

D．在溶液环境中决定合成氨反应速率的步骤为

4．将溶液和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持）。下列叙述正确的是（    ）

A．做该实验时环境温度为22℃

B．该实验表明化学能可以转化为热能

C．NaOH溶液的浓度约为

D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应

5．用晶体制取无水的实验装置如图所示，下列说法不正确的是（    ）

A．先滴入浓硫酸，再点燃c处酒精灯 B．通入HCl可以抑制的水解

C．装置d中上层为苯，下层为NaOH溶液 D．硬质玻璃管内部右侧会出现白雾

6．已知常温下，浓度均为的4种钠盐溶液pH如表所示：

下列说法中，正确的是（    ）

A．向氯水中加入，可以增大氯水中次氯酸的浓度

B．四种溶液中，水的电离程度最大的是溶液

C．常温下，相同物质的量浓度的、、HClO溶液，pH最大的是溶液

D．溶液中离子浓度大小顺序为

7．已知25℃时，的溶度积常数，的溶度积常数。下列说法正确的是（    ）

A．25℃时，向饱和溶液中加入饱和NaOH溶液后，不可能有生成

B．25℃时，饱和溶液与饱和溶液相比，前者大

C．25℃时，在的悬浊液中加入少量的固体，增大

D．25℃时，固体在同体积同浓度的氨水和溶液中的相比较，前者小

8．2018年5月美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，其原理如图所示。下列说法正确的是（    ）

A．图中能量转化方式只有2种

B．向a极区移动

C．b极发生的电极反应式为

D．a极上每产生流过电极的电子数为

9．在一定温度下，发生催化分解。不同时刻测定生成的体积（已折算为标准状况）如下表。

下列叙述不正确的是（液体体积变化忽略不计）（    ）

A．反应至6 min时，

B．第6min后平均反应速率逐渐减慢

C．0~6 min的平均反应速率：

D．反应至6min时，过氧化氢的分解率为50%

10．一元弱酸HA（aq）中存在下列电离平衡：。将1.0 mol HA加入到一定量的蒸馏水中，最终得到1.0 L溶液，如图，表示溶液中HA、、的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是（    ）

A． B．

C． D．

二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

11．下列不能证明是弱电解质的是（    ）

A．用溶液做导电实验，灯泡很暗

B．等pH等体积的盐酸、溶液和足量锌反应，放出的氢气较少

C．0.1 mol/L的溶液的

D．的溶液稀释100倍，

12．下列实验操作能达到实验目的是（    ）

13．我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池，其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是（    ）

A．放电时，a电极反应为

B．放电时，溶液中离子的数目减小，

C．充电时，b电极每增重0.65 g，溶液中有被氧化

D．充电时，a电极接外电源负极

14．某含锰废水中主要含有，另含、、、、、等，某同学为了回收Mn单质设计如下工艺流程，下列说法不正确的是（    ）

已知25℃时，、

A．滤渣1主要含和

B．除钙镁步骤中，当、沉淀完全时，溶液中

C．滤液4主要含

D．反应①中Si可用铝替代

三、非选择题：本题共4小题，共54分。考生根据要求作答。

15．（10分）（1）以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如图所示。

相关反应的热化学方程式为

反应Ⅰ：

反应Ⅱ：

反应Ⅲ：

则反应______。

（2）一定条件下，甲烷与水蒸气发生反应：，工业上可利用此反应生产合成氨的原料气。

①一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入和发生上述反应，CO（g）的物质的量随时间的变化如图所示。

0~2 min内的平均反应速率________，平衡时的转化率为______。

②若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有______________________________（任写一条）。

③下列能说明上述反应达到平衡状态的是______（填标号）。

a．

b．恒温恒容时，容器内混合气体的密度保持不变

c．、的浓度保持不变

d。、、CO（g）、的物质的量之比为1：1：1：3

e．断开3mol H-H键的同时断开2mol O-H键

16．（12分）（1）将溶液蒸干再灼烧，最后得到的主要固体物质是___________________________（写化学式）。

（2）已知草酸是二元弱酸，常温下测得0.1 mol/L的的pH为4.8，则此溶液中 _______（填“<”“>”或“=”）。

（3）某小组同学探究饱和NaClO和溶液混合反应的实验。打开活塞向烧瓶中的NaClO加入饱和溶液，产生大量的白色胶状沉淀。出现上述现象的原因是_____________________（请用反应的离子方程式表示）。

（4）、两种温度下在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，请回答下列问题。

①______（填“>”“<”或“=”），温度时______。

②根据温度时的沉淀溶解平衡曲线，判断下列说法正确的是______（填标号）。

A．加入固体可由a点变为b点

B．温度下，在曲线上方区域（不含曲线）的任意一点时，均有沉淀生成

C．蒸发溶剂可能由d点变为曲线上a、b之间（不含a、b）的某一点

D．升温可由b点变为d点

③温度时，现有0.2mol的沉淀，每次用1L饱和溶液（浓度为1.7 mol/L）处理。若使中的全部转化到溶液中，需要反复处理_______次。[提示：

，，]

17．（16分）（1）绿色电源“直接二甲醚（）燃料电池”的工作原理如图所示：

（1）的移动方向为由______（填“A”或“B”，下同）电极到______电极。写出A电极的电极反应式： ____________________________________。

（2）和是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收和NO。

①a是直流电源的______极。

②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，阴极的电极反应为______________________________。

③用离子方程式表示吸收NO的原理____________________________________。

（3）工业上，在强碱性条件下用电解法除去废水中的，装置如图所示：

依次发生的反应有：

i．

ii．

iii．

①除去，外电路中至少需要转移______mol电子。

②为了使电解池连续工作，需要不断补充_________________________。

18．（16分）某小组研究与的反应，设计了如下实验：

Ⅰ．探究黑色沉淀的成分

查阅资料：（黑色）在空气中能够稳定存在，FeS（黑色）在空气中易变质为。

设计实验：分别取实验a、b、c中沉淀放置于空气中12小时，a中沉淀无明显变化。b、c中黑色沉淀部分变为红褐色。

（1）①根据实验现象，同学甲认为实验a中黑色沉淀为，实验b、c的黑色沉淀物中有既有又有FeS，依据的实验现象是____________________________________________。

②同学乙认为实验b中的黑色沉淀物中有FeS则一定混有S，理由是____________________________________。

③设计实验检验b的黑色沉淀物中混有硫。

已知：硫在酒精溶液中的溶解度随乙醇质量分数的增大而增大。

实验证明了b中黑色沉淀中混有S，试剂a是________，观察到的现象为________________________。

Ⅱ．探究实验a中与没有发生氧化还原反应的原因

经查阅资料，可能的原因有两种：

原因l：pH影响了与的性质，二者不能发生氧化还原反应。

原因2：沉淀反应先于氧化还原反应发生，导致反应物浓度下降，二者不能发生氧化还原反应。

设计实验：电极材料为石墨

（2）①试剂X和Y分别是____________、____________。

②甲认为若右侧溶液变浑浊，说明与发生了氧化还原反应。是否合理？说明理由_________________。

③乙进一步实验证明该装置中与没有发生氧化还原反应，实验操作及现象是____________________。

④由此得出的实验结论是_________________________________________________。

Ⅲ．探究实验c随着溶液的增加，黑色沉淀溶解的原因

（3）①用离子方程式解释实验1中的现象___________________________、___________________________（写离子方程式）。

②结合化学平衡等反应原理及规律解释实验2中现象相同与不同的原因：______________________________

__________________________________________________________________________________________。

湖南师大附中2021-2022学年度高二第一学期期中考试

化学参考答案

一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

2．B  【解析】对该反应体系适当加热，物质的内能增加，微粒之间有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，A不符合题意；把稀硫酸改为98%浓硫酸，浓度减小，而且浓硫酸具有强氧化性，会将铁片表面氧化，产生一层致密的氧化物保护膜，阻止Fe进一步发生反应，即发生钝化，因此不能加快反应速率，B符合题意；滴加少量溶液时，Fe与发生置换反应产生Cu，Fe、Cu及硫酸构成原电池，使反应速率大大加快，C不符合题意；把铁片研磨成铁粉时，固体与酸反应的接触面积增大，反应速率加快，D不符合题意。

3．D  【解析】由图中信息可知反应的焓变与反应途径无关，A项正确；由图中信息可知，在溶液中对的活化效果好，B项正确；由图中信息可知的氢化不仅有键断裂，同时有N-H键的形成，C项正确；由图中信息可知在溶液环境中相对能量差最大，所以这一过程吸收能量最多，其反应速率最慢，决定合成氨反应的速率，D项错误。

4．B  【解析】从图中曲线可以看出，温度为22℃时，为5mL，则为45 mL，已经发生中和反应，所以22℃一定不是做该实验时的环境温度，A错误；由曲线可知，随着的增大，溶液温度升高，说明反应放热，化学能转化为热能，B正确；当时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则

，C错误；该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热反应，D错误。

5．C  【解析】为防止氯化铜发生水解反应，实验时应先滴入浓硫酸制备氯化氢气体，再点燃c处酒精灯使二水氯化铜在氯化氢气流中共热脱水生成无水氯化铜，故A正确；为防止氯化铜发生水解反应，装置c中二水氯化铜在氯化氢气流中共热脱水生成无水氯化铜，故B正确；装置d中盛有的试剂为四氯化碳和水，下层是四氯化碳，上层是水，四氯化碳隔绝氯化氢气体与水，避免二者直接接触，防止产生倒吸，故C错误；实验时，硬质玻璃管内部右侧氯化氢溶于水蒸气会形成白雾，故D正确。

6．A  【解析】由表中数据可知酸性：。氯水中存在平衡：

，由于酸性：，则会与盐酸发生反应，使上述平衡向生成次氯酸的方向移动，次氯酸的浓度增大，A正确；溶液呈酸性，说明的电离程度大于其水解程度，溶液中水的电离受到抑制，其他三种强碱弱酸盐溶液中弱酸根离子的水解会促进水的电离，弱酸根离子水解程度越大，水的电离程度越大，溶液的pH越大，则四种溶液中，水的电离程度最大的是溶液，B错误；酸性：，则相同物质的量浓度的、、溶液，pH最大的是溶液，C错误；溶液中的电离、水解都很微弱，而水电离还可产生和，则溶液中离子浓度大小顺序为，D 错误。

7．C  【解析】因溶度积比的小，所以向饱和溶液中加入饱和NaOH溶液后，如满足，则有生成，故A错误；氢氧化镁与氟化镁的化学式相似，因氢氧化镁溶度积小，则氢氧化镁溶液中浓度小，故B错误；25℃时，在的悬浊液中加入少量的固体，结合使氢氧化镁溶解平衡正向移动，增大，故C正确；不随浓度变化，只与温度有关，所以固体在同体积同浓度的氨水和溶液中的相比较，二者相同，故D错误。

9．A  【解析】反应至6 min时，生成氧气，消耗，故反应至6 min时，

，故A错误；反应物浓度越大反应速率越大，随着反应进行，的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，即6 min后浓度减小，反应速率逐渐减慢，故B正确；因为，0~6 min产生的氧气的物质的量，

，，故C正确；因为，0~6 min产生的氧气的物质的量，

，其分解率，故D正确。

10．C  【解析】根据弱酸HA的电离平衡知，HA浓度由大到小，排除D项；、浓度由0增大，排除了A、B；平衡时，HA的减少量等于的增加量。

二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

11．AB  【解析】弱电解质的证明，是基于与强电解质对比进行的。弱电解质与强电解质最大的区别就是弱电解质存在电离平衡，而强电解质不存在电离平衡。因此只要证明有电离平衡存在，就能证明是弱电解质。用溶液做导电实验，灯泡很暗，不能证明是弱电解质，只能说明溶液中离子浓度较小，故A错误；等pH等体积的盐酸、溶液和足量锌反应，放出的氢气较多，说明醋酸还未完全电离，可证明是弱电解质，故B错误；溶液的，说明醋酸没有完全电离，可以证明是弱电解质，故C正确；的溶液稀释至100倍，，说明存在电离平衡，证明是弱电解质，故D正确。

13．BD  【解析】根据电池的工作原理示意图可知，放电时a电极上转化为和，电极反应为，A项正确；放电时正极区转化为和，负极区Zn转化为，溶液中离子的数目增大，B项错误；充电时b电极发生反应，b电极增重0.65 g时，转移，a电极发生反应，根据各电极上转移电子数相同，则有被氧化，C项正确；放电时a电极为正极，充电时，a电极为阳极，接外电源正极，D项错误。

14．BC  【解析】锰废水加入把氧化为，加入氢氧化钠调节pH生成和沉淀，所以滤渣1主要含和，故A正确；除钙镁步骤中，当、沉淀完全时，溶液中，故B错误；“沉锰过程”与反应生成沉淀、二氧化碳气体、硫酸铵，滤液4主要含，故C错误；MnO和Al发生铝热反应生成Mn，所以反应①中Si可用铝替代，故D正确。

三、非选择题：本题共4小题，共54分。考生根据要求作答。

15．（10分，每空2分）

（1）

（2）①0.975%    ②增大反应物（甲烷或水蒸气）的浓度或缩小体积增大压强    ③ce

【解析】（1）由盖斯定律可知，得到

（2）①，，

即；根据化学方程式，，故平衡时的转化率。

②根据影响反应速率的因素，增大反应物（甲烷或水蒸气）的浓度或缩小体积增大压强等都能提高化学反应速率。

③速率之比等于化学计量数之比，，故a不符合题意；恒温恒容时，容器内混合气体的质量在反应前后不变，容器的体积也不变，则混合气体的密度一直保持不变，不能说明反应达到平衡，故b不符合题意；、的浓度保持不变，说明反应达到化学平衡，故c符合题意；、、、的物质的量之比为1：1：1：3，不能说明反应达到平衡，故d不符合题意；断开3mol H-H键，说明反应逆向进行，断开2mol O-H键说明反应正向进行，正、逆反应速率相等，能说明反应达到平衡，故e符合题意。

16．（12分，除标注外，每空2分）

（1）（1分）

（2）>（1分）

（3）

（4）①<   ②ABC ③3

【解析】（1）溶液在加热时水解生成和HCl，生成的HCl易挥发，蒸干后最终生成，在灼烧时，不稳定，分解生成。

（2）电离生成，水解生成，由的pH为4.8可知的电离程度大于其水解程度，故溶液中大于。

（3）烧瓶中加入饱和溶液，次氯酸根离子水解显碱性，铝离子水解显酸性，混合后水解相互促进，产生大量的白色胶状沉淀和次氯酸：。

（4）①温度越高，的溶解度越大，温度下的溶度积较小，所以；温度时的溶度积可利用c点的数据进行计算：。

②由于存在沉淀溶解平衡：，加入固体，浓度增大，的沉淀溶解平衡逆向移动，的浓度减小，可由a点变为b点，A正确；Ti曲线上方区域的离子积大于溶度积，所以会析出沉淀，B正确；蒸发溶剂，不饱和溶液中和的浓度都变大，可能由d点变为曲线上a、b之间（不含a、b）的某一点，C正确；升高温度，沉淀溶解平衡正向移动，、都会变大，不可能由b点变为d点，D错误。

③设每次用饱和溶液能处理，

根据，解得，

处理次数，所以至少要反复处理3次。

17．（16分，除标注外，每空2分）

（1）A  B 

（2）①负  ②

③

（3）5    NaOH和NaCl

【解析】（1）燃料电池中通入燃料的一极为负极，即A为负极，负极上二甲醚失电子生成二氧化碳和氢离子，则负极的电极反应式为，通入氧气的一极为正极，即B电极为正极；溶液中阳离子向正极移动，即从A移向B。

（2）由图中信息可知，与a相连的电极上，被还原为，所以a电极为电源的负极，b为正极。②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，溶液显酸性，所以阴极的电极反应式为

。

③吸收NO的原理是NO与反应生成氮气和，离子方程式为

。

18．（16分，除标注外，每空2分）

（1）①a中沉淀无明显变化，b、c中黑色沉淀部分变化为红褐色

②依据化合价升降守恒，铁元素化合价降低，硫元素化合价必然升高

③水    溶液变浑浊

（2）①溶液（1分)    溶液（1分）

②不合理，因为空气中的氧气也可能氧化（1分）

③取左侧烧杯中的液体，加入溶液，没有蓝色沉淀产生（1分）

④氧化还原反应不能发生的原因是pH影响了和的性质（1分）

（3）①（1分)    （1分）

②实现现象相同的原因：实验2中两份溶液的相同，都存在平衡，与结合生成，酸性条件下与发生氧化还原反应，两种因素使得、降低，平衡向溶解方向移动；现象不同的原因：加入溶液比加入盐酸的体系更大，酸性条件下与发生氧化还原反应速率增大，因此固体溶解更快（1分）